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Futterpflanzen - Perspektiven für die energetische Nutzung
von Dr. Stephan Hartmann

Biogas aus Nachwachsenden Rohstoffen erlebt derzeit einen regelrechten Boom. Nach einer Prognose des Fachverbandes Biogas werden bis Ende 2006 rund 4000 Biogasanlagen in Deutschland mit einer Gesamtleistung von 600 – 800 Megawatt am Netz sein. Dies setzt eine gesicherte Basis für die Biomasseproduktion voraus. Grünland hat ca. 30 % Anteil an der landwirtschaftlichen Nutzfläche und ist bereits heute nach Mais zweitwichtigste Substrat. Es leistet somit einen wichtigen Teil zur Biomasseproduktion, besonders in ackerbaulich schwierigen Regionen. Der prognostizierte Rückgang der Milchproduktion eröffnet Perspektiven für die alternative Nutzung in der Biomasseerzeugung.

Der Workshop sollte abklären, wie der Stand des Wissens ist und wo Lücken festzustellen sind, die es in den nächsten Jahren zu schließen gilt.

Übersicht der Vorträge des Workshops

In dem folgenden Impulsvortrag des Workshops wurden durch den stellvertr. Vorsitzenden der Abteilung "Futterpflanzen" der GFP, die Fragen der Züchter an die Wissenschaft formuliert.

Impulsvortrag - Dr. Eickmeyer, Saatzucht Steinach GmbH pdf 768 KB

Der erste Themenschwerpunkt präsentierte Ergebnisse aus laufenden Projektarbeiten. In diesem Rahmen stellte sich auch CARMEN e.V. als Teil des Kompetenzzentrums für Nachwachsende Rohstoffe vor

CARMEN eV als Teil des Kompetenzzentrums für Nachwachsende Rohstoffe - C. Schröter, Carmen, Straubing pdf 3,3 MB

Von der thüringischen Landesanstalt für Landwirtschaft wurde ein großes Verbundvorhaben, an dem mehrere Forschungsstellen im Bundesgebiet beteiligt sind, zu standortangepassten Anbausystemen für Energiepflanzen vorgestellt.

Standortangepasste Anbausysteme für Energiepflanzen - Projektvorstellung - Dr. K. Gödeke, Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft Dornburg pdf 5,2 MB

Innerhalb dieses Verbundes koordiniert die Landwirtschaftskammer Niedersachsen ein Teilprojekt zum Anbau von Ackerfuttergräsern in Veredelungsregionen.

Erste Ergebnisse zum Anbau von Ackerfuttergräsern zur Biogaserzeugung - Dr. M. Benke, Landwirtschaftskammer Niedersachsen, Oldenburg pdf 210 KB

An der Fachhochschule Südwestfalen in Soest wird ein nordrhein-westfälisches Verbundvorhaben mit fünf Partnern mit dem Ziel optimale Biomassefruchtfolgen zu entwickeln, koordiniert. Ackerfutterbau und Zwischenfrüchte sollen hierbei den dominierenden Silomais gezielt ergänzen. Hierbei sind die Maximierung der Biomasse pro Hektar und Jahr unter Berücksichtigung von Cross Compliance und Bodenschutz wichtige Fragestellungen.

Gräser in Biogasanlagen - erste Ergebnisse aus Nordrhein-Westfalen - Dr. F.-F. Gröblinghoff, FH Südwestfalen, Soest pdf 150 KB

Auch an der Bundesanstalt für Alpenländische Landwirtschaft Gumpenstein wird an Themen der alternativen Nutzung von Grünland geforscht. Eine Besonderheit der Situation in Österreich ist es, dass bereits heute Gras und Grünschnitt zwei Drittel der Substratbasis stellen und kleinere dezentrale Anlagen eine höhere Einspeisevergütung erhalten. Insbesondere in Berggebieten bestehen bereits heute beachtliche Biomasseüberschüsse (ca. 1 Mio t).

Biogasproduktion in Österreich - Energiegewinnung aus Grünland und Feldfutter - Dr. E. Pötsch, Bundesanstalt für Alpenländische Landwirtschaft, Gumpenstein, Österreich pdf 2,2 MB

Im Rahmen des Aktionsprogrammes „Biogas in Bayern“ wurde an der Landesanstalt für Landwirtschaft ein institutsübergreifender Arbeitsschwerpunkt „Biogas“ gebildet. Mehrere Vertreter stellten Ergebnisse und Projekte zur Optimierung der Produktionstechnik bei verschiedenen Fruchtarten dar. Auch in Bayern entwickelt sich durch die Steigerung der Milchleistung pro Tier ein Grünlandüberschuss der mit ca. 25 % des Gesamtgrünlandes prognostiziert wird. Etwa die Hälfte dieser Flächen könnte langfristig für die Biomasseproduktion genutzt werden. Aufwüchse von bisher extensiv genutztem Grünland könnten thermisch verwertet werden.

Hinter der Fülle der produktionstechnischen Beiträge steckt jedoch stets die Frage, wird dadurch ein Beitrag zur Wirtschaftlichkeit von Verfahren und Betrieb geleistet?

Dr. U. Feuerstein berichtete über die Erfahrungen der DSV aus einem GFP-Projekt zur "Erzeugung standortgerechter zur Ganzpflanzenverbrennung geeigneter Gräser für die Nutzung als nachwachsende Rohstoffe".

Erfahrungen der DSV aus dem GFP-Projekt F 46/91 NR - Dr. U. Feuerstein. Euro Grass Breeding GmbH Co. KG, Asendorf pdf 73 KB

Das Forschungszentrum Karlsruhe Technik und Umwelt hat untersucht, dass Innovationen in der Verbrennungstechnologie, wie beispielsweise neue Kesselkonstruktionen oder Filter, heute eine deutlich schadstoffärmere Verbrennung von Heu oder Graspellets ermöglichen, so dass auch die kommenden Schadstoffrichtlinien eingehalten werden können.

Thermische Nutzung von Grünlandaufwuchs - Recht, Technik, Wirtschaftlichkeit - Dr. Raab, Forschungszentrum Karlsruhe Technik und Umwelt, Institut für Technikfolgenabschätzung und Systemanalyse (ITAS) pdf 871 KB

FAL und Firmenvertreter berichteten über technische Aspekte und Praxiserfahrungen beim Einsatz von Gräsern als Einsatzstoff in Biogasanlagen.

Gräser als Einsatzstoff in Biogasanlagen: Gärversuche und Praxiserfahrungen - Dr. G. Görtz, Schmack AG pdf 2,4 MB

Über aktuell in 2006 geplante und anlaufende Arbeiten am Technologie- und Förderzentrum (TFZ) in Straubing berichtete ein Vertreter des TFZ.

Sorghum-Hirse als neue Energiepflanze: Sortenscreening und Bestandesetablierung - Dr. E. Sticksel, Technologie- und Förderzentrum, Straubing pdf 1,6 MB

Den Schwerpunkt des zweiten Workshop-Tages bildete naturgemäß die Diskussion der Teilnehmer.
Folgende Ergebnisse lassen sich festhalten:

Potenzial:

  • Auf dem Acker besitzt Gras ohne die Berücksichtigung von Rahmenvorgaben wie sie z.B. durch die Cross Compliance festgelegt sind gegenüber Silomais nur als Coferment eine Chance.
  • In Grenzlagen des Silomaises besitzt der Feldfutterbau bereits heute das gleiche, in manchen Lagen sogar die höhere Biomasseleistung.
  • Im Grünland Bayerns und Baden Württembergs werden durch die Entwicklungen im Milchviehbereich erhebliche Flächen verfügbar, bei denen der Nutzung als Biogasbasis zum Teil als Alternative lediglich das Verfahren "1x jährlich Mulchen" gegenübersteht.
  • In Österreich besteht heute 2/3 der NaWaRo-Biomasse für Biogasanlagen aus Gräsern
Wirtschaftlichkeit:

Die Kosten der Biomassebereitstellung sind entscheidend. Es gilt also die Faktoren, die hierzu beitragen zu optimieren:

  • Anzustreben sind möglichst nicht mehr als 3 (-4) Schnitte/Jahr.
    Allgemein gilt: Die Schnittzahl senkt die Wirtschaftlichkeit, jedoch muss eine nachhaltige Bewirtschaftung und ein Mindestmass an Qualität sichergestellt werden.
  • Die Silage eher etwas trockener gewinnen, um den Fahrtkostenanteil zu senken. Evtl. bietet eine Silierung, die gezielt hohe Essigsäuregehalt anstrebt, Vorteile beim Biomasseaufschluss und der Lagerung. (Die Aspekte Tiergesundheit und Schmackhaftigkeit spielen hier ja keine Rolle.)
  • Weite Wege kosten Geld! Dieser einfachen Grundwahrheit wird z.Z. zu wenig Beachtung geschenkt. Mit negativen Folgen für den Pachtpreis in der Region und die Wirtschaftlichkeit von Biogasanlagen.
Zur Zeit sind Biogasanlagen auch bei guter Führung auf „reiner Grasbasis“ jedoch nur kostendeckend. Bereits ein geringer Zuschlag für Strom aus reinen „Grünlandanlagen“ in Verbindung mit einer stärkeren Förderung kleinerer Anlagen wie in Österreich realisiert, würden einen erheblichen Beitrag zur Wirtschaftlichkeit leisten. Erinnert sei in diesem Zusammenhang an den Rapsanbau, dessen Wirtschaftlichkeit und Konkurrenzfähigkeit lange Zeit an den hohen Prämien hingen.

Forschungsbedarf:

  • Methodik:
    Wichtigster Punkt ist hier die Vereinheitlichung der Messmethoden bzw. deren Vergleichbarkeit, sowie kostengünstige Schnellmethoden mit hohem Durchsatz für die Züchtung und als Planungsinstrument (-> Optimierung der Ration) für die Praxis.
  • Züchtung:
    Ziel sind Sorten mit hohen Trockenmasseerträgen bei einer notwendigen Mindestqualität, die hohe Erntemengen pro Schnitt liefern, nachhaltig eine geringe Schnittfrequenz mit akzeptabler Qualität zulassen, die eine hohe Standortanpassung besitzen, um durch eine lange Nutzungsdauer einen Beitrag zu niedrigen Kosten zu leisten. Durch dieses Anforderungsprofil geraten z.B. Wiesenschwingel, Rohrschwingel oder auch Trespenarten in den Focus. Die Defizite dieser Arten wie z.B. mangelnde Nachsaateignung, Energiegehalte besonders in späteren Stadien gilt es abzubauen. Auch die Bedeutung der Inhaltsstoffe wie z.B. Zucker, Zellwandstruktur, Hemmstoffen nimmt dadurch zu.
  • Produktionstechnik:
    Hier stehen natürlich alle Fragen der kostengünstigen Biomassegewinnung an. Z.B. die Optimierung der Futterrationen für Biogasanlagen analog zur Michkuh. Die Optimierung von Saatgutmischungen etc. Die positiven ökologischen Aspekte des Feldfutterbaus wie z.B. Fruchtfolge oder Bodenschutz, die bei rein wirtschaftlichen kurzfristigen Vergleichen nicht genügend Berücksichtigung finden, müssen stärker eingebracht werden. Das größere Potenzial des technologischen Fortschritts wird jedoch hauptsächlich bei Mikrobiologie und Reaktortechnik erwartet. Stichworte sind hier: Organismen mit höherem Wirkungsgrad für Zellwandabbau (bis jetzt nur thermophile), die Entwicklung von Zusatzstoffen für bessere Verwertung/Vorbereitung für den Fermenter, die Steigerung des Abbaugrades der Substrate durch neue Reaktordesigns, günstigere Anlagen als Möglichkeit der Senkung des Festkostenblockes. Verbreiterung der Datenbasis für die Praxis zur Verbesserung der Kalkulationen im Bereich Planung und Betrieb.
Weiterhin ist insgesamt festzustellen, dass vernetzte Ansätze mit anderen Forschungsrichtungen zunehmend wichtig werden.